Механизм удержания бурильного инструмента

Иллюстрации

Механизм удержания бурильного инструмента (патент 899874)
Механизм удержания бурильного инструмента (патент 899874)
Механизм удержания бурильного инструмента (патент 899874)
Механизм удержания бурильного инструмента (патент 899874)
Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Сощиалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1)899874 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 140180 (21) 2868909/22-03

Р М К з с присоединением заявки №

1 (23) Приоритет

E 21 В 44/00Е 21 В 19/00

Государственный комитет

СССР по деяам изобретений и открытий (И! УДК 6 22. 233. 7 (088. 8) Опубликовано 230182. Бюллетень ¹ 3

Дата опубликования описания 23 ° 01.82 (72) Авторы изобретения

Ю.В.Кальгин, Г.Ф.Котомин, Г.Б.Михайлов, Ф.С.Лыс.

P.I0.Равич-Щербо, A.ß.Ñnàoñêèé и Л.Г.Шраго

/; .

Специальное проектно-конструкторское бюро автомутйэации

i глубокого разведочного бурения Министерства re огни СССР (71) Заявитель (54) МЕХАНИЗМ УДЕРЖАНИЯ БУРИЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к технике бурения и предназначено для использования в .комплексно автоматизированных буровых установках для удержания бурильного инструмента на устье скважины при производстве спускоподъемных onераций.

Известен механизм для удержания бурильного инструмента, выполненный в виде корпуса, в котором расположены кольцо-обойма с плашками для удержания бурильного инструмента, кбльца с клиновыми ползунами для заклинивания плашек между наклонной поверхностью ползунов и буровым инструментом, эаклинивающне и расклинивающие гидроцилиндры для сведения и разведения полэунов.

Внутри корпуса на кольце-обойме и зажимном кольце установлены датчики положения, контролирующие исходное положение зажимного кольца перед захватом и его крайнее нижнее положение, датчик исходного верхнего положения кольца-обоймы и гидросистема управления с контролирующим датчиком-реле давления.

В указанной конструкции предлагаемого механизма захват колонны бурильного инструмента производится при подаче давления в гидроцилиндры заклинки. Повышение давления фиксируется контролирующим датчиком-реле давления, сигнал которого является контролем захвата бурильного инструмента (1) .

Однако возможно положение механизма, в котором ход зажимного кольца использован полностью, давление в гидроцилиндрах заклинки повышается, и датчик-реле формирует сигнал, но захват инструмента может не состояться, и возникает аварийная ситуация. Следовательно, недостатком этого механизма является отсутствие информации о том, что ход зажимного кольца полностью использован.

Кроме того, в предлагаемом механизме датчики размещены в рабочей зоне, что создает тяжелые условия для их работы, так как они не защищены от воздействия динамических нагрузок и загрязнения буровым раствором, содержащим агрессивные примеси, при этом рассредоточие датчиков по рабочим огранам механизма в труднодоступных местах затрудняет настройку и обслуживание, не гарантирует безопасность обслуживаемого персонала. Это снижает надежность дейст899874 вия и безопасность эксплуатации механизма удержания бурильного инструмента.

Цель изобретения — повышение надежности удержания бурильного инструмента за счет получения информации о ходе зажимного кольца.

Указанная цель достигается тем, что н механизм удержания бурильного инструмента, включающий кольцо-обойму, зажимное кольцо и систему управления, содержащую датчики нижнего и исходного положения зажимного кольца, датчик верхнего положения кольцаобоймы и датчик давления, снабжен датчиком верхнего положения за.,<имного кольца, а в систему управления введена ячейка И, при этоМ выходы датчика верхнего положения кольцаобоймы и датчика давления соединены со входом ячейки И.

Кроме того, датчики положения свя- 20 эаны с кольцом-обоймой и зажимным кольцом посредством рычагов, направляющей, штока с копиром и толкателем, На фиг. 1 изображена схема предлагаемого механизма удержания бурильного инструмента; на фиг. 2 — блоксхема основной части системы управления.

Механизм состоит из корпуса 1, внутри которого помещены кольцообойма 2 с плашками 3 и зажимное кольцо 4 с ползунами 5.

Между корпусом 1 и зажимным кольцом 4 расположены гидроцилиндры 6 зажима. Между зажимным кольцом 4 и кольцом-обоймой 2 установлены цилиндры 7 разжима.

Внутри зажимного кольца 4 расположены гидроцилиндры 8 перемещения ползунов 5.

Зажимное кольцо 4 снязано рычагом 40

9 с направляющей 10. Кольцо-обойма 2 соединена рычагом 11 со штоком 1?, связанным с копиром 13, действующим на толкатель 14.

Механизм включает датчик 15 исходного положения зажимного кольца 4, датчик 16 верхнего положения эажиьФого кольца 4, датчик 17 нижнего положения кольца 4 и датчик 18 исходного 50 положения кольца-обоймы 2. Датчики

15, 16, 17 и 18, направляющая 10, шток 12, копир 13 и толкатель 14 скомпонованы в единый блок, который вынесен на корпус 1 механизма и защищен герметичньж кожухом 19. механизм предназначен для удержания%бурильного инструмента 20, передаваемого н механизм грузозахнатным устройством 21.

В блок-схему введена ячейка И 22, 60 вход которой электрически связан с выходами контролируемого датчика-реле давления 23 и датчика 16.

Предлагаемый механизм работает следующим образом. 65

В исходном для осуществления захвата положении кольцо-обойма 2 с плашками 3 упирается в корпус 1, сигнал об этом посредством рычага 11, штока

12 и копира 13 ныдается датчиком 18, а зажимное кольцо приподнято, сигнал об этом положении посредством рычага

9, направляющей 10 и толкателя 14 передается датчиком 15.

При захвате бурильного инструмента 20 подается рабочая жидкость в штоковую полость гидроцилиндра б эаклинки,и зажимное кольцо 4 начинает подниматься внерх для заклинивания.

Ползуны 5 двигаются вместе с зажимным кольцом 4 по наклонным плоскостям плашек 3, которые прижимаются к .буровому инструменту 20. Давление в гидроцилиндре б заклинки резко возрастает. Повышение давления фиксируется контролирующим датчикомреле давления 23.

В случае отсутствия сигнала от датчика 16 верхнего положения зажимного кольца 4, указывающего на то, что ход .для заклинивания полностью не использован, ячейка И системы управления механизма, связанная 1 электрически с датчиком 16 и датчи ком-реле давления 23, формирует сигнал в систему автоматизации о нормальном ходе операции. При „наличии сигнала от датчика 16, указывающего на то, что зажимное кольцо 4 находится в крайнем верхнем положении, т. е. ход для заклинивания полностью использован, следовательно, :-,àõâàò не может произойти, ячейка И системы управления формирует сигнал об аварийной ситуации, в этом положении зажимное кольцо 4 посредством рычага 9, направляющей 10 и толкателя 14 воздействует на датчик 16 (фиг. 1) . Воздействие на датчик 17, дающий сигнал в случае, когда эажимное кольцо 4 находится в крайнем нижнем положении, осуществляется посредством рычага 9 и направляющей 10.

Такое конструктивное решение позволяет повысить надежность захвата, связать рабочие органы механизма с датчиками положения, расположенными вне зоны действия ударов и вибрации, возникающих при работе механизма, позволяет также защитить датчики кожухом от загрязнения буровым раст-; вором, сосредоточив их в месте, удоб-. ном и безопасном для монтажа, регулирования и контроля основных эксплуатационно-технических характеристик датчикон в .процессе эксплуатации.

Такая конструкция механизма удержания бурильного инструмента значительно повышает долговечность и надежность действия датчиков положения рабочих органов механизма, качество и надежность, удержания бурильного инструмента.

899874

Формула изобретения

8 13

1. Механиэм удержания бурильного инструмента, включающий кольцо-обойму, эажимное кольцо и систему управления, содержащую датчики нижнего и исходного положения эажимного кольца, датчик верхнего положения кольца-обоймы и датчик давления, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности удержанйя за счет получения информации,о ходе 10 эажимного кольца, он снабжен датчиком верхнего положения эажимного кольца, а в систему управления введена ячейка И, при этом выходы датчика верхнего положения кольца-обоймы и датчика давления соединены со входом ячейки И.

2. Механиэм по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что датчики положения свяэаны с кольцом-обоймой и эажимным кольцом посредством рычагов, направляющей, штока с копиром и толкателем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 523981, кл. Й 21 В 19/10, 1973.

899874 ар.

Ъ;

Составитель Г.Данилова

Редактор Н.Лазаренко Техред С.Мигунова Корректор С.Шомак

Заказ 12115/46 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, E-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4